(57)【要約】【課題】ハブ領域において制限された良好な揚力値を有するとともに、後縁渦発生の問題が軽減されるロータブレードの提供。【解決手段】風力発電装置のための、吸引面と与圧面を有するロータブレードであって、ロータブレード（１）をロータハブに取り付けるためのハブ領域（Ｉ）のロータブレード翼根部（４）と、該ロータブレード翼根部（４）の反対側の翼端領域（ＩＩＩ）に位置付けられたロータブレード翼端部（５、７）とを有し、前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、ロータブレードは、その後縁に棘状延長部を有する翼厚プロフィルを有し、前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは、前記吸引面側に前記後縁の第１棘状延長部、及び、前記与圧面側に前記後縁の第２棘状延長部を有し、前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは、前記吸引面及び／又は前記与圧面上に、流れスタビライザ及び／又は渦発生器を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電装置のための、吸引面と与圧面を有するロータブレードであって、
・ロータブレード（１）をロータハブに取り付けるためのハブ領域（Ｉ）のロータブレード翼根部（４）と、
・該ロータブレード翼根部（４）の反対側の翼端領域（ＩＩＩ）に位置付けられたロータブレード翼端部（５、７）と
を有し、
・前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、ロータブレードは、その後縁に棘状延長部を有する翼厚（翼断面）プロフィルを有し、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは、
・前記吸引面側の前記後縁の第１棘状延長部、及び、
・前記与圧面側の前記後縁の第２棘状延長部
を有し、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは、前記吸引面及び／又は前記与圧面上に、流れスタビライザ及び／又は渦発生器を有する、
ロータブレード。
【請求項２】
請求項１に記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは、４０％より大きい、とりわけ４５％より大きい、相対翼厚を有する、
ロータブレード。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域において、前記後縁は、所定の相対翼厚を有する、とりわけ５％より大きい相対翼厚を有する平坦な又は湾曲した後縁である、
ロータブレード。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記後縁から測定された前記棘状延長部の相対棘長さは２５％未満であり及び／又は少なくとも前記後縁の所定の相対翼厚より大きく、とりわけ５％より大きく、
有利には、最大相対棘長さは１５％〜２５％である、
ロータブレード。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記後縁は鋸歯形状を有する、
ロータブレード。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは前記吸引面及び／又は前記与圧面上に、スポイラ、境界層フェンス、境界層吸引部からなる群から選択される流れスタビライザを有する、
ロータブレード。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは前記吸引面及び／又は前記与圧面上に、フィン、スタッド、ディンプル、ウェブ、噴出又は吸引構造体からなる群から選択される渦発生器を有する、
ロータブレード。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載のロータブレードにおいて、
・前記ハブ領域（Ｉ）の第１領域において、とりわけ前記ハブ領域（Ｉ）のハブ近位領域（Ｉ１）において、前記翼厚プロフィルはその平坦後縁に第１相対翼厚と前記棘状延長部とを有し、
・前記ハブ領域（Ｉ）の第２領域において、とりわけ前記ハブ領域（Ｉ）のハブ遠位領域（Ｉ２）において、前記翼厚プロフィルの後縁は、棘状延長部を有しない尖頭状後縁を有するか又は前記棘状延長部を有するより小さい第２相対翼厚を有する平坦後縁を有する、
ロータブレード。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかに記載のロータブレードにおいて、
・前記ハブ領域（Ｉ）の第１領域において、とりわけ前記ハブ領域（Ｉ）のハブ近位領域（Ｉ１）において、前記翼厚プロフィルはその平坦後縁に前記棘状延長部を有し、
・前記ハブ領域（Ｉ）の第２領域において、とりわけ前記ハブ領域（Ｉ）のハブ遠位領域（Ｉ２）において、前記翼厚プロフィルの後縁は、棘状延長部を有しない平坦後縁を有する、
ロータブレード。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）の、第１領域、とりわけ前記ハブ領域（Ｉ）のハブ近位領域（Ｉ１）と、第２領域、とりわけ前記ハブ領域（Ｉ）のハブ遠位領域（Ｉ２）との間において、前記翼厚プロフィルは最大翼弦長を有する、
ロータブレード。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかに記載のロータブレードにおいて、
翼弦長（３）に対する翼厚（２）の比として定義される相対翼厚は、前記ハブ領域（Ｉ）のロータブレード翼根部（４）と前記翼端領域（ＩＩＩ）のロータブレード翼端部（５、７）の間の領域、とりわけ中央領域（ＩＩ）に、局所的最大を有する、
ロータブレード。
【請求項１２】
請求項１１に記載のロータブレードにおいて、
前記局所的最大の相対翼厚は、３５％〜５０％、とりわけ４０％〜４５％である、
ロータブレード。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載のロータブレードにおいて、
ロータブレード（１）は、前記局所的最大の範囲に、１５００ｍｍ〜３５００ｍｍの絶対翼弦長（３）を有する、
ロータブレード。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れかに記載のロータブレードにおいて、
・ロータブレード（１）は、第１ロータブレード部分と第２ロータブレード部分とから構成されており、
・該第１ロータブレード部分は前記ロータブレード翼根部（４）を有し、かつ、該第２ロータブレード部分は前記ロータブレード翼端部（７）を有し、
・該第１及び第２ロータブレード部分は、分離箇所において互いに結合されており、
とりわけ、該分離箇所は、ロータブレード翼根部（４）とロータブレード翼端部（７）との間の前記中央領域（ＩＩ）に及び／又は翼弦長（３）に対する翼厚（２）の比として定義される相対翼厚の局所的最大の領域に配されている、
ロータブレード。
【請求項１５】
請求項１〜１４の何れかに記載のロータブレードにおいて、
ロータブレード（１）は、前記ハブ領域（Ｉ）の第１領域、とりわけ前記ハブ領域（Ｉ）のハブ近位領域（Ｉ１）に、少なくとも３９００ｍｍの絶対翼弦長（３）、とりわけ４０００ｍｍ〜８０００ｍｍの範囲の絶対翼弦長（３）を有する、
ロータブレード。
【請求項１６】
請求項１〜１５の何れかに記載のロータブレードにおいて、
ロータブレード（１）は、前記ロータブレード翼根部（４）から出発してその全長の９０％〜９５％の範囲に、最大で１０００ｍｍの絶対翼弦長（３）、とりわけ４００ｍｍ〜７００ｍｍの範囲の絶対翼弦長（３）を有する、
ロータブレード。
【請求項１７】
請求項１〜１６の何れかに記載のロータブレードにおいて、
ロータブレードは、前記中央領域（ＩＩ）に、前記ハブ領域（Ｉ）における翼弦長の２０％〜３０％に相当する翼弦長を有する、
ロータブレード。
【請求項１８】
請求項１〜１７の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは５０％より大きい、とりわけ７５％より大きい相対翼厚を有し、該翼厚プロフィルは実質的に円筒形ないし卵形のコア（１１’）の形で、好ましくは実質的に円筒形ないし卵形の巻回体（ＷＴ）の形で形成されている、
ロータブレード。
【請求項１９】
請求項１〜１８の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記翼厚プロフィルは、前記吸引面側に前記後縁の第１棘状延長部を有しかつ前記与圧面側に前記後縁の第２棘状延長部を有し、該第１棘状延長部と該第２棘状延長部との間には実質的に平坦底部を有する谷部（Ｋ）が形成されており、
翼弦長（３）に対する翼厚（２）の比として定義される相対翼厚及び／又は絶対翼厚は、ロータブレード翼根部（４）からロータブレード翼端部（５、７）に向かって減少する、
ロータブレード。
【請求項２０】
請求項１〜１９の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記第１棘状延長部と前記第２棘状延長部との間の谷部（Ｋ）の平坦底部は、前記ハブ領域（Ｉ）のハブ近位領域（Ｉ１）においては、外部に向かって湾曲されており、かつ、前記ハブ領域（Ｉ）のハブ遠位領域（Ｉ２）においては、内部に向かって湾曲されている、
ロータブレード。
【請求項２１】
請求項１〜２０の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記後縁の前記第１棘状延長部（Ｒ１）と前記第２棘状延長部（Ｒ２）は、６０°未満の、とりわけ４５°未満の円周角で配置されており、該円周角は迎角を有しない翼厚プロフィル軸を基準として測定される、
ロータブレード。
【請求項２２】
請求項１〜２１の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）において、とりわけ前記ハブ領域（Ｉ）の前記ハブ近位領域（Ｉ１）において、前記吸引面側の前記後縁の前記第１棘状延長部は、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部の相対棘長さより短い相対棘長さを有する、
ロータブレード。
【請求項２３】
請求項１〜２２の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）において、とりわけ前記ハブ領域（Ｉ）の前記ハブ近位領域（Ｉ１）において、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部は、前記吸引面側の前記後縁の前記第１棘状延長部の配向よりもより大きく該与圧面に向かって傾けられている配向を有する、
ロータブレード。
【請求項２４】
請求項１〜２３の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）において、前記吸引面（Ｓ）側の前記後縁の前記第１棘状延長部（Ｒ１）は、円周角（α１）が実質的に一定のままで、前記翼端領域（ＩＩＩ）の方向に延伸し、かつ、前記与圧面（Ｄ）側の前記後縁の前記第２棘状延長部（Ｒ２）は、円周角（α２）が実質的に減少しつつ、前記翼端領域（ＩＩＩ）の方向に延伸している、
ロータブレード。
【請求項２５】
請求項１〜２４の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）において、前記後縁の前記第１棘状延長部（Ｒ１）と前記後縁の前記第２棘状延長部（Ｒ２）は合流する、とりわけ０°の円周角又はマイナスの円周角又はプラスの円周角（α１）の位置（Ｔ）において合流する、
ロータブレード。
【請求項２６】
請求項１〜２５の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）において、前記与圧面（Ｄ）側の前記後縁の前記第２棘状延長部（Ｒ２）は、与圧面側の下面の該与圧面に向かって湾曲された推移を有する、とりわけ与圧面側の下面の該与圧面に向かって曲率が増加するよう湾曲された推移を有する、
ロータブレード。
【請求項２７】
請求項１〜２６の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）において、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部は、とりわけ与圧面側の下面（Ｕ）の該与圧面に向かって湾曲された推移に対する空気力学的な移行部を有する、該与圧面に向かって湾曲されたリップ、とりわけスポイラリップ又はガーニーフラップを有する、
ロータブレード。
【請求項２８】
請求項１〜２７の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記第１棘状延長部と前記第２棘状延長部の間の谷部の領域における正規化された流れの単位Ｍａ（マッハ）で表された流速は、０．０１Ｍａ〜最大で０．１Ｍａ、とりわけ０．０２Ｍａ〜最大で０．０６Ｍａである、
ロータブレード。
【請求項２９】
請求項１〜２８の何れかに記載のロータブレードにおいて、
滑空比（揚抗比）は、迎角（ツイスト）が５°までの場合、１より大きくかつ１０より小さい、とりわけ前記ハブ領域（Ｉ）のハブ近位領域（Ｉ１）から前記ハブ領域（Ｉ）のハブ遠位領域（Ｉ２）に向かって、滑空比（揚抗比）は増大し及び／又はロータブレードの翼厚プロフィルの迎角（ツイスト）は減少する、
ロータブレード。
【請求項３０】
ロータを有する風力発電装置であって、該ロータは請求項１〜２９の何れかに記載のロータブレード（１、１’）を少なくとも１つ有する、
風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置のロータブレード及び風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
風力発電装置のロータのためのロータブレードは一般的に既知である。そのようなロータブレードは、特別な空気力学的要求を考慮する翼厚プロフィル（翼断面（翼弦方向の断面）プロフィル即ち輪郭形状）を有する。
【０００３】
風力発電装置は例えば複数のロータブレードを有する空気力学的ロータを有するが、これは図１に例示されている。そのようなロータブレードの空気力学的特性は、ロータブレードの性能（可能出力）に、従って風力発電装置の性能（可能出力）に影響を及ぼす。ロータブレードの性能を向上するために、その翼厚プロフィルが最適化される。例えば風が弱い地域において、即ちとりわけ内陸部において、可及的に常時の電流（電力）生成を保証するためには、空気力学的ロータは、８０ｍを超えることもあるロータ径を有する。そのような大型の風力発電装置では、従って、極めて大きなロータブレードでは、ロータブレードの質量は大きくなる。大型かつ重いロータブレードは、運転時に風力発電装置に作用する大きな負荷を生成する。更に、製造及び各建設地への輸送は複雑かつ困難である。ツーピース型の（２つの部分から構成される）ロータブレードの実現は、これはそのような大型のロータブレードの輸送のためにはより好都合であろうが、生成する負荷や付加的に分離箇所によって引き起こされる安定性低下のために、限定的にしか可能ではない。
【０００４】
とりわけハブ領域における、ロータブレードの翼厚プロフィルの形状は、例えばロータブレードの翼端領域におけるものとは異なるある種の要求が課されている。その概要は、例えばBarbara Souza-Heinzelmannの博士論文“Stroemungsbeeinflussung bei Rotorblaettern von Windenergieanlagen mit Schwerpunkt auf Grenzschichtabsaugung”（ベルリン、２０１１年６月２３日）に記載されている。そこでは、空気力学的設計及びロータブレードの周囲の流れに対する種々の形の流れの影響が原理的に（基本的に）説明されている。とりわけ、この博士論文の図４−３は、ロータブレードを３つの領域即ちハブ領域、中央領域及び翼端領域に区分することを示している。流れの影響の対策は、例えば図５−７に示されている渦発生器ないしスポイラ或いは図５-８に示されている境界層フェンス（境界層板）で行い得る。
【０００５】
本出願人のロータブレードのハブ領域における翼厚プロフィルの傑出した形状は、その論文の図４−６において言及されている。例えばＷＯ ２０１３／１５３ ００９からは、ロータブレードの翼弦長が増大するハブへのロータブレード接続部の付加物（Ansatz）が知られている。本出願人のＤＥ １０ ２０１３ ２１０ ９０１ Ａ１には、例えば、この付加物と境界層フェンス等との組み合わせが開示されている。
【０００６】
ロータブレード接続部の上記のものとは原理的に異なる１つの可能性は、ハブ領域における翼弦長の減少であるが、これにより、ロータブレードの中央領域における標準的翼厚プロフィルの形状から出発し、楕円（長円）形の翼断面（形状）を経由して、ハブ接続のためのほぼ円形の翼断面（形状）に変化する。これは、例えばＤＥ １０ ２００８ ０５２ ８５８ Ｂ９に記載されているが、そのロータブレードは切頭後縁を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＷＯ ２０１３／１５３ ００９ Ａ１
【特許文献２】ＤＥ １０ ２０１３ ２１０ ９０１ Ａ１
【特許文献３】ＤＥ １０ ２００８ ０５２ ８５８ Ｂ９
【特許文献４】ＤＥ １０ ２０１４ １０８ ９１７ Ａ１
【特許文献５】ＷＯ ２０１４／０２５ ２５２ Ａ１
【特許文献６】ＥＰ２ ５６８ １６６ Ａ１
【特許文献７】ＤＥ １０ ２０１４ ２０６ ３４５ Ａ１
【特許文献８】ＤＥ １０ ２０１３ １０１ ２３２ Ａ１
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Barbara Souza-Heinzelmann,“Stroemungsbeeinflussung bei Rotorblaettern von Windenergieanlagen mit Schwerpunkt auf Grenzschichtabsaugung”（ベルリン、2011年6月23日）
【非特許文献２】Standish et al.,“Aerodynamic Analysis of Blunt Trailing Edge Airfoils”, Journal of Solar Energy Engineering, vol. 125, p.479-486（2003年11月）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ロータブレード翼厚プロフィルの切頭後縁、いわゆるフラットバック（Flatback）翼厚プロフィルにおいて原理的に問題であるのは、原理的に依然として存在する制限された揚力特性を考慮したとしても、後縁に流れの剥離があることである。この問題の良好な概観は、例えばStandish et al. の文献“Aerodynamic Analysis of Blunt Trailing Edge Airfoils”, Journal of Solar Energy Engineering, vol. 125, p.479-486（2003年11月）に与えられている。
【００１０】
ドイツ特許商標庁は本願の優先権主張の基礎出願において以下の先行技術文献をサーチした：ＤＥ １０ ２０１４ １０８９１７ Ａ１、ＷＯ ２０１４／０２５２５２ Ａ１、ＷＯ ２０１３／１５３００９ Ａ１、ＤＥ １０ ２０１３ ２１０９０１ Ａ１、ＥＰ２ ５６８ １６６ Ａ１、ＤＥ １０ ２０１４ ２０６３４５ Ａ１、ＤＥ １０ ２００８ ０５２８５８ Ｂ９及びＤＥ １０ ２０１３ １０１２３２ Ａ１。
【００１１】
それゆえ、本発明の課題は上記の問題の少なくとも１つを除去ないし軽減すること、とりわけ何れにせよハブ領域において制限された良好な揚力値を尚も有し、それにも拘らず、後縁渦発生の問題が軽減されるロータブレードを提供することである。とりわけ、ロータブレードは、ハブ領域において、選択的に増大する翼厚又は減少する翼厚を有するが、何れにせよ、ハブ領域におけるこの翼厚の部分において、比較的より簡単な輸送が可能となるよう構成されることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
ロータブレードに関する課題は請求項１のロータブレードによって解決される。本発明は請求項３０の風力発電装置も提供する。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ＷＯ ２０１４／０２５ ２５２ Ａ１は、本願の優先日前に出願されかつその後公開されており、従って、本願の新規性に関してのみ関連性がある―ＷＯ ２０１４／０２５ ２５２ Ａ１は、空気力学的プロフィル（翼厚プロフィル）であって、該空気力学的プロフィルの後縁に非対称的で、内部側への陥入形状で（内部陥入状：eingestuelpt）、尾状の谷状体（燕尾状（swallow tail shaped-schwalbenschwanzartig））を有するものを記載しているが、これは例えば風力タービンのために使用可能である。この非対称的内部陥入状尾状谷状体は第１部分と第２部分とを有し、これらの間に谷部（キャビティ）が形成されている。第１及び第２部分は、夫々、（断面において）直線的な上側及び下側外周面を有し、これらは相応に空気力学的プロフィルの上面及び下面に面一に整列している。
【００１４】
本発明は、風力発電装置の常に発展し続ける過程において、より多くのエネルギを風から取り出すことができるよう、ロータ径が増大していくという考察を出発点としている。しかしながら、空気力学的及び構造力学的自然法則のために、ロータブレードの長さのみを拡大すること、例えば幅ないし翼弦長を維持することは、不可能であるか、ないしは、限定的にのみ可能である。なぜなら、このために、更なる空気力学的補助手段がなしで、空気力学的プロフィルの周囲の使用領域（Einsatzbereich）にきれいな流れの状態を設定（形成）することができないからである。かくして、ロータ面が益々拡大することにより、風力発電装置全体の音響放出（騒音）レベルに増大するが、これも考慮する必要がある。
【００１５】
本発明は、基本的に、翼端領域及び中央領域に標準的な空気力学的プロフィル（翼厚プロフィル）を有するロータブレードを、空気力学的翼厚プロフィル―とりわけハブ領域に、とりわけ切頭後縁を有するフラットバックプロフィル―を有するロータブレードとして形成することが有利であることを認識した。これにより、翼弦長の縮小が可能になる一方で、揚力挙動（特性）を維持することができる。
【００１６】
本発明は、この考察から出発し―即ちＷＯ ２０１３／１５３ ００９ Ａ１に記載されているような相応に翼厚が更に増大する（但し必須ではない）という本出願人のコンセプトから出発し、ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、その後縁に棘状延長部を有する翼厚プロフィル（を有するもの）としてロータブレードを構成すると、基本的に更に有利であることを認識した。後縁は、とりわけこの認識に応じ、寧ろ平坦後縁として理解すべきものであり、そして、これに対して（翼断面で見て）棘状延長部が考察される。この場合、実際の、その限りで尖頭状の、後縁は棘状延長部の末端に形成されている。
【００１７】
そのような棘状延長部に基づいて、ハブ領域の翼弦長が有利に短く構成（設計）可能であるだけではなく、更には、渦の剥離も、従って音響放出も有利に（即ち抑制した状態で）設計可能である。
【００１８】
ハブ領域の範囲において少なくとも部分的にロータブレードが翼厚プロフィルを有し、該翼厚プロフィルが吸引面側の後縁の第１棘状延長部と与圧面側の後縁の第２棘状延長部とを有すると有利であることが本発明によって判明した。
【００１９】
本発明のそのような及び他の有利な発展形態は、従属請求項から見て取ることが可能であり、上述のコンセプトを設定課題の枠内において及び更なる利点に関して実現する有利な可能性を各別に提供する。
【００２０】
ハブ領域の範囲において、翼厚プロフィルは、有利には、フラットバック翼厚プロフィルとして構成されている、即ち、切頭後縁を備えて構成されている。ハブ領域においては、後縁は、有利には、所定の相対翼厚を有する、とりわけ５％より大きい相対翼厚を有する平坦（フラット）後縁である。
【００２１】
翼厚プロフィルは、有利には、４０％より大きい、とりわけ４５％より大きい相対翼厚を有する。後縁から測定される相対棘長さは、有利には、２５％未満であり及び／又は少なくとも後縁の所定の相対翼厚より大きく、とりわけ５％より大きい。ここで、再びとりわけ本発明の理解に応じ、（後縁は）寧ろ平坦後縁として理解可能であり、これに対して相対翼厚及び棘状延長部が考察される。
【００２２】
薔薇棘状翼厚プロフィルとも称されるそのような翼断面プロフィルは、フラットバック翼厚プロフィルの上記の発展形態に応じた１つの修正に相当し、この場合、本発明の有利な一発展形態に相当する。
【００２３】
原理的に、本発明のコンセプトに応じて、翼弦長ないしはロータブレード翼幅の更なる短縮が達成可能である。翼厚プロフィルは、有利には、５０％より大きい、とりわけ７５％より大きい相対翼厚を有する。
【００２４】
棘状延長部の好ましくは複式に−即ち吸引面側及び与圧面側において−薄く延出する末端縁部分によって、音響放出はフラットバック翼厚プロフィルと比べて低減される。
【００２５】
後縁棘状部（棘状延長部）の特別な形状によって、制御可能な後縁渦発生を達成することができる。即ち、とりわけ吸引面側及び与圧面側に設けられた複式構成の棘状部（棘状延長部）の場合、吸引面側棘状部と与圧面側棘状部の間の谷部（溝部ないし凹部）において（何れにせよ１つの棘状部の上方又は下方において）渦を安定化することができ、それにも拘らず、翼厚プロフィルはハブ領域の範囲において比較的良好な揚力値を有することが分った。有利なことに、流れが乱流的である場合ないし風が種々に変化する場合であっても、谷部における又は１つの棘状部の下方又は上方における渦の、パルス的又は周期的なものであっても、安定的な形成が可能であることが分った。谷部における又は１つの棘状部の下方又は上方における渦の、パルス的又は周期的なものであっても、安定的な形成によって、有効翼弦長は増大され、かくして、翼厚プロフィルの揚力（浮揚）挙動（特性）は改善される。
【００２６】
有利には、後縁において測定される相対棘長さは２５％未満であり及び／又は少なくとも後縁の所定の相対翼厚より大きく、とりわけ５％より大きく、有利には、最大相対棘長さは１５％〜２５％である。ここで、再びとりわけ本発明の理解に応じ、（後縁は）寧ろ平坦後縁として理解すべきであり、これに対して相対翼厚及び棘状延長部の相対棘長さが考察される。
【００２７】
有利には、ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、（ブレード長軸方向に関し）後縁は（吸引面側から見て）鋸歯形状（Serrationsform）を有する、即ちいわゆるギザギザ（鋸歯状）後縁として構成されている。ギザギザ後縁は、吸引面側（上）に及び／又は与圧面側に、或いは与圧及び／又は吸引面側のみに又は後縁の平坦な推移全体にわたって形成可能である。ここで、再びとりわけ本発明の理解に応じ、（後縁は）（翼断面プロフィルで見て）寧ろ平坦後縁として、場合によっては棘状延長部の尖頭状後縁としても、理解すべきものであり、これに対して（吸引面側から見て）ギザギザ後縁が考察される。即ち、とりわけ、鋸歯形状が棘状延長部の末端部に設けられる。
【００２８】
ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に翼厚プロフィル（翼型）が吸引面及び／又は与圧面上に流れスラビライザ（Stroemungsstabilisator）を有する本発明の一発展形態は有利であることが判明した。とりわけ、流れスタビライザ（安定器）は、スポイラ、境界層フェンス、境界層吸引部（Grenzschichtabsaugung）からなる群から選択可能である。
【００２９】
付加的に又は代替的に、ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に翼厚プロフィルが吸引面及び／又は与圧面上に渦発生器（ジェネレータ）を有する本発明の一発展形態も有利であることが判明した。とりわけ、渦発生器は、フィン（Finne）、スタッド（Noppe）、ディンプル（Dimpel）、ウェブ（Steg）又はそのようなタービュレータ（Turbulatoren）、噴出（Ausblas）又は吸引（Absaug）構造体からなる群から選択される。渦発生器によって、境界層厚は、乱流的な流れの場合、増大されることができる、即ち、層流的な流れの場合よりもより大きい。尤も、流速（流れの速さ）は距離が大きくなるにつれて層流の場合よりもより迅速に増大するため、流れのエネルギはより大きくなるが、より大きなエネルギは、流れを、ロータブレード面からの剥離に対する抵抗力をより大きくする。渦発生器又はそのようなタービュレータは、一般的に、人工的に設けられた小さな表面障害物である。これらは渦流（Verwirbelungen）を生成し、層流的な境界層流れを乱流的な流れに変換する。流れの剥離は遅延される。タービュレータは、例えば、横方向に延在するレール状部材、垂直小板又は（垂直小）孔を含む。境界層流れを激変させる更なる可能性は、噴出（Ausblas）又は吸引（Absaug）タービュレータである。これは一連の微細孔から構成され、空気は、これらを介して、流れの方向に対し横方向に、境界層内へ噴出されるか又は吸引される。
【００３０】
第１領域において、即ち第１ハブ近位領域において、翼厚プロフィルはその後縁に棘状延長部を有し、及び、第２領域において、即ち第２ハブ遠位領域において、翼厚プロフィルの後縁は、棘状延長部を有しない平坦後縁であることは、特に好ましい一発展形態の枠内にある。
【００３１】
ロータブレードの翼根（部）と翼端（部）の間にある局所的最大というコンセプトは、本発明の棘状延長部と特に有利に組み合わせることができる。好ましくは、ハブ領域の、第１領域、とりわけハブ領域のハブ近位領域と、第２領域、とりわけハブ領域のハブ遠位領域との間において、翼厚プロフィルは最大翼弦長を有する。
【００３２】
好ましくは、翼弦長に対する翼厚の比として定義される相対翼厚は、ハブ領域のロータブレード翼根部と翼端領域のロータブレード翼端部の間の領域、好ましくは中央領域に、局所的最大を有する。
【００３３】
好ましくは、局所的最大の相対翼厚は３５％〜５０％であり及び／又はロータブレードは局所的最大の範囲に１５００ｍｍ〜３５００ｍｍの翼弦長を有する。
【００３４】
好ましくは、ロータブレードは第１ロータブレード部分と第２ロータブレード部分とから構成されており、第１ロータブレード部分はロータブレード翼根部を有し、第２ロータブレード部分はロータブレード翼端部を有し、及び、第１及び第２ロータブレード部分は分離箇所において互いに結合されている。好ましくは、分離箇所は、ロータブレード翼根部とロータブレード翼端部との間の中央領域に及び／又は局所的最大の領域に配されている。
【００３５】
上記の各発展形態は、以下に示すような絶対寸法を有するロータブレードにおいて具現化されると、特に有利であることが判明した。
【００３６】
好ましくは、ロータブレードは、第１領域、とりわけハブ領域のハブ近位領域に、少なくとも３９００ｍｍの絶対翼弦長、とりわけ４０００ｍｍ〜８０００ｍｍの範囲の絶対翼弦長を有する。
【００３７】
これらの絶対翼弦長は、棘状延長部を有しないが比肩する揚力値を有する他のロータブレードの場合よりも、１５％〜３０％だけより短い。
【００３８】
好ましくは、ロータブレードは、ロータブレード翼根部から出発してその全長の９０％〜９５％の範囲に、最大で１０００ｍｍの絶対翼弦長、とりわけ４００ｍｍ〜７００ｍｍの範囲の絶対翼弦長を有する。
【００３９】
これらの絶対翼弦長も、棘状延長部を有しないが比肩する揚力値を有する他のロータブレードの場合よりも、１５％〜３０％だけより短い。
【００４０】
好ましくは、ロータブレードは、中央領域に、ハブ領域における翼弦長の凡そ２０％〜３０％に、とりわけ凡そ２５％に相当する翼弦長を有する。
【００４１】
更なる一発展形態の枠内において、
・ハブ領域の、第１領域、とりわけハブ領域のハブ近位領域において、翼厚プロフィルは、その平坦後縁に、第１相対翼厚と棘状延長部を有し、
・ハブ領域の、第２領域、とりわけハブ領域のハブ遠位領域において、翼厚プロフィルの後縁は、棘状延長部を有しない尖頭状後縁、又は、より小さい第２相対翼厚と、同じく棘状延長部を有する平坦後縁を有する、
ことが可能である。
【００４２】
本発明のそのような及び他の更なる有利な発展形態は、更なる従属請求項に見て取ることが可能であり、上述のコンセプトを設定課題の枠内において及び更なる利点に関して実現する有利な可能性を各別に提供する。
【００４３】
翼厚プロフィルは、有利には、５０％より大きい、とりわけ７５％より大きい相対翼厚を有する。好ましくは、ロータブレードのために、翼厚プロフィル（翼型）は、実質的に楕円形、卵形又は円筒形のコア（ないし本体：Kern）の形で形成されている。とりわけ理想的ないし卵形の楕円の場合については、翼厚プロフィルは、有利には、５０％より大きい、とりわけ７５％より大きい相対翼厚を有する。好ましくは、コアは、ハブ結合部に向かって次第に円筒形状になる、即ち、ロータブレードは、１００％までの（１００％に近い）相対翼厚を有する翼厚プロフィル（翼型）を有する。
【００４４】
特に有利には、コアは、７５％より大きい相対翼厚のところで、巻回体（Wickelteil）として形成されている。とりわけ、そのために、コアは、（例えばガラス又は炭素）繊維強化（ＧＦＫ）プロフィルとして形成されている。そのために、例えば、フィラメント又はマット又はそのようなファイバが心棒に巻きつけられ、その後、この心棒が除去されることにより、コアが後に残った巻回体、とりわけＧＦＫ巻回体として得られる。
【００４５】
ロータブレードはハブ領域において特に効率的に製造可能であるが、このためには、５０％より大きい、とりわけ７５％より大きい相対翼厚を有する上記の翼厚プロフィル（翼型）としてのコアに関し、所定の相対後縁厚みを有するその後縁に、棘状延長部が設けられる、とりわけ棘状延長部のみが設けられる。５０％より大きい、とりわけ７５％より大きい有利な相対翼厚を有する翼厚プロフィルと棘状延長部とを有する実質的に円筒形又は卵形の巻回体は、この意味で、特に好ましい実施形態として図１２に示されている。
【００４６】
円筒形又は卵形のコア、好ましくは実質的に円筒形又は卵形の巻回体は、吸引面側の後縁の第１棘状延長部と与圧面側の後縁の第２棘状延長部とを有し、第１棘状延長部と第２棘状延長部の間に平坦底部を有する谷部が形成されている。とりわけ、翼弦長に対する翼厚の比として定義される相対翼厚及び／又は絶対翼厚は、ロータブレード翼根部からロータブレード翼端部に向かって減少することが望ましい。
【００４７】
好ましくは、第１棘状延長部と第２棘状延長部との間の谷部の平坦底部は、何れにせよハブ領域のハブ近位領域において、（ロータブレードの）外部に向かって湾曲されている。好ましくは、第１棘状延長部と第２棘状延長部との間の谷部の平坦底部は、何れにせよハブ領域のハブ遠位領域において、（ロータブレードの）内部に向かって湾曲されている。
【００４８】
ロータブレードにおいて、特に好ましくは、後縁の第１棘状延長部と第２棘状延長部は、６０°未満の円周角で配置されており、該円周角は、迎角を有しない（迎角が０°の）翼厚プロフィル軸を基準として、従って水平を基準として測定される。
【００４９】
特に好ましい一発展形態の枠内では、ハブ領域において、とりわけハブ領域のハブ近位領域において、吸引面側の後縁の第１棘状延長部は、与圧面側の後縁の第２棘状延長部の相対棘長さより短い相対棘長さを有する。
【００５０】
特に好ましい一発展形態の枠内では、ハブ領域において、とりわけハブ領域のハブ近位領域において、与圧面側の後縁の第２棘状延長部は、吸引面側の後縁の第１棘状延長部の配向（Ausrichtung）よりもより大きく与圧面に向かって傾けられている配向を有する。
【００５１】
特に好ましい更なる一発展形態の枠内では、ハブ領域において、吸引面側の後縁の第１棘状延長部は、円周角が実質的に一定のままで、翼端領域の方向に延在し、かつ、与圧面側の後縁の第２棘状延長部は、円周角が実質的に減少しつつ、翼端領域の方向に延在している。換言すれば、例えば、円周角が実質的に一定である吸引面側の棘状延長部は、（時計の）１時位置と３時位置の間の実質的に一定の位置、例えばほぼ２時位置に配されており、与圧面側の棘状延長部は、例えば、５時位置と３時位置の間のある位置に配されており、好ましくは、翼端領域の方向に向かって５時位置から３時位置までその位置が徐々に減少するよう延在する。
【００５２】
好ましくは、ハブ領域において、後縁の第１棘状延長部と後縁の第２棘状延長部は合流する、とりわけ０°の円周角又はマイナスの円周角の位置において合流する。換言すれば、有利には、吸引面側の棘状延長部と与圧面側の棘状延長部は合流して（１つの）尖頭状後縁を形成し、好ましくは、０°の円周角（の位置）即ち（迎角／ツイスト（Twist）のない）３時位置において合流する。
【００５３】
好ましくは、ハブ領域において、与圧面側の後縁の第２棘状延長部は、与圧面側の下面の該与圧面に向かって湾曲された（輪郭）推移を有する、とりわけ与圧面側の下面の該与圧面に向かって曲率が増加するよう湾曲された（輪郭）推移を有する−即ちいわゆるマイナスの曲率を以って推移する。付加的に又は代替的に、ハブ領域において、与圧面側の後縁の第２棘状延長部は、とりわけ与圧面側の下面の該与圧面に向かって湾曲された（輪郭）推移に対する空気力学的な移行部（変わり目：Uebergang）を有する、圧力面に向かって湾曲されたリップ（唇状部：Lippe）、とりわけスポイラリップ（Spoiler-Lippe）又はガーニーフラップ（Guerney-Flap）を有する。
【００５４】
好ましくは、翼厚プロフィルの第１棘状延長部と第２棘状延長部の間の谷部の領域において、単位をＭａ（マッハ）とした場合に０．０１Ｍａ〜最大で０．１Ｍａ、とりわけ０．０２Ｍａ〜最大で０．０６Ｍａである正規化された流れの流速を有するロータブレードは、これらの上記発展形態によって実現可能であることが判明した。
【００５５】
好ましくは、迎角（ツイスト（Twist））が５°までの場合、１より大きくかつ１０より小さい、とりわけハブ領域のハブ近位領域からハブ領域のハブ遠位領域に向かって、滑空比（揚抗比）が増大し及び／又はロータブレードの（１つの）翼厚プロフィル（翼型）の迎角（ツイスト（Twist））が減少する滑空比（揚抗比）を有するロータブレードは、これらの上記発展形態によって実現可能であることが判明した。
【００５６】
本発明の実施形態（複数）については以下に図面を用いて説明される。これらの図面は各実施形態を必ずしも縮尺に従って記載しておらず、寧ろ、図面は、説明のために役立つが故に、模式化された及び／又はデフォルメされた形で記載されている。図面から直接的に認識可能な教示の補完（完全化）の観点から、関連する技術水準が参照される。この場合に考慮すべきことは、（１つの）実施形態の形態及び細部に関する多様な修正及び変更は、本発明の一般的思想から逸脱しない限り、実行可能であることである。明細書、図面及び請求の範囲に開示された本発明の特徴は、個別的にも、任意の組み合わせでも、本発明の展開のために重要である。更に、明細書、図面及び／又は請求の範囲に開示された特徴の少なくとも２つからなる全ての組み合わせは、本発明の枠内（範囲）に含まれる。本発明の一般的思想は、以下において図示され、説明される好ましい実施形態の正確な（完全な）形態又はその細部に限定されず、ないしは、請求の範囲において特許請求されている対象と比べると限定されているかのような対象に限定されない。寸法（数値）範囲が与えられている場合、記載された限界ないし枠（上下限）内にある値も限界値として開示されているものとし、任意的に利用可能であり、特許請求され得るものとする。単純化（理解の容易化）のために、以下においては、同一又は類似の要素（部材）又は同一又は類似の機能を有する要素（部材）には同一の図面参照符号が付記されている。
【００５７】
本発明の更なる利点、特徴及び個別要素は、図面を用いた好ましい実施形態の以下の説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】好ましい風力発電装置の一例の模式図。
【図２】ロータブレードの好ましい一実施形態の翼端領域（ＩＩＩ）におけるロータブレードの好ましい翼厚プロフィル（翼型）の一例。
【図３】ロータブレードの好ましい一実施形態の中央領域（ＩＩ）におけるロータブレードの好ましい翼厚プロフィルの一例。
【図４】ロータブレードの好ましい一実施形態のハブ領域（Ｉ）におけるロータブレードの好ましい翼厚プロフィルの一例。
【図５】ロータブレードの好ましい一実施形態のハブ領域（Ｉ）におけるロータブレードの好ましい翼厚プロフィルの一例。
【図６】ハブ領域から中央領域を介して翼端領域までロータブレードに沿って見られる翼厚プロフィル（翼断面輪郭形状）の例の模式的推移。
【図７】安定化された形の谷部の渦を有する、ハブ領域におけるロータブレード翼厚プロフィルの薔薇棘状部プロフィル（輪郭形状）の一例。
【図８】図７の薔薇棘状部プロフィルの座標表示（Ａ）及びこれによる流れの推移ないし変化の一例（Ｂ）。
【図９】好ましい一実施形態の薔薇棘状部プロフィルを有する後縁プロフィルを有するロータブレードの一例の翼長に沿って見た第１側面図。
【図１０】ロータブレードの他の側面図。但し、図１０では、薔薇棘状部プロフィルを有する後縁プロフィルが形成されており、更に、鋸歯形状を有するものと鋸歯形状を有しないものが記載されている。
【図１１】ロータブレードの好ましい一実施形態の平面図における模式的に示した輪郭形状。但し、ハブ領域（Ｉ）には棘状延長部が設けられている−好ましい一実施形態の第１変形形態では、棘状延長部は図９及び図１０の場合に類似する後縁プロフィルの部分、例えば後縁ボックスである−好ましい一実施形態の第２変形形態では、棘状延長部はハブ領域の後縁に形成されており、翼弦は後縁としての破線の下側にある。例えば後縁ボックスは省略可能である。
【図１２】ロータブレードの好ましい一実施形態のハブ領域（Ｉ）における斜視図であり、ハブ領域には棘状延長部が見出される。翼弦は、好ましい一実施形態の図１１に示した第２変形形態に応じて、後縁としての破線の下側にある。
【図１３】（Ａ）図１２のロータブレードのハブ領域（Ｉ）のハブ近位領域（Ｉ１）における第１翼厚プロフィルの一例、（Ｂ）図１２のロータブレードの中央のハブ領域（Ｉ）における第２翼厚プロフィルの一例及び（Ｃ）図１２のロータブレードのハブ領域（Ｉ）のハブ遠位領域（Ｉ２）における第３翼厚プロフィルの一例−これらの翼厚プロフィルは全て、音速（Ｍａ）で正規化された速度分布と、該速度分布から認識可能な、第１棘状延長部と第２棘状延長部の間の谷部における谷部渦を有する。なお、流速は、０．０１Ｍａ〜最大で０．１Ｍａ、とりわけ０．０２Ｍａ〜最大で０．０６Ｍａの範囲にある。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、夫々、図１２及び図１３に応じた代替的な第２変形形態のロータブレードについての図１３の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の翼厚プロフィルの滑空比（揚抗比）を示す。但し、改善された揚力は谷部渦によって伸長された有効翼弦長に基づき達成される。
【実施例】
【００５９】
図１は、基部１０３上に設置されているタワー１０２を有する風力発電装置１００の一例を示す。基部１０３の反対側の上端部（頂部）には、ロータハブ１０６とこれに取り付けられたロータブレード１０７、１０８及び１０９とを有するロータ１０５を備えたナセル（機械室）１０４が配されている。ロータ１０５は、ナセル１０４の内部に配設された機械的仕事を電気エネルギに変換するための発電機と連結されている。ナセル１０４は、旋回（回動）可能にタワー１０２に軸支されており、その基部１０３は不可欠な安定性を与える。
【００６０】
翼端領域ＩＩＩについて、図２は、実質的に標準プロフィルに応じたロータブレードプロフィル３０の一例を示す。ここで、吸引面Ｓは実質的に凸状に、与圧面Ｄは実質的に凹状又は（断面において）直線状に形成されている。
【００６１】
図３は、ハブ領域における、切頭後縁Ｆを有するロータブレード１のロータブレードプロフィル２０の一例を示す。ここで、後縁は相対後縁厚みＦｄを有するが、これは５％以上の範囲に存在することも十分可能である。図２、図３の翼厚プロフィル３０、２０は夫々中央領域ないしハブ領域にも存在し得る。
【００６２】
図４は、好ましい一実施形態のロータブレード１について、ロータブレードプロフィル１０の薔薇棘状部プロフィルの一例を示す。ハブ領域Ｉにおける薔薇棘部プロフィルは、４５％より大きい相対翼厚と５％より大きい（相対）後縁とを有する翼厚プロフィルであり、吸引面Ｓ側及び与圧面Ｄ側に夫々棘状延長部Ｒ１及びＲ２の形での薔薇棘状部を有する。後縁Ｆから測定される棘長さは、２５％未満であり、かつ、後縁の相対厚みより大きい、即ちとりわけ５％より大きい。ロータブレードプロフィルは、既に、ある迎角をなして（ツイストされて（getwistet））記載されているが、この迎角はハブ領域のハブ近位領域においては何れにせよ０°〜７０°、とりわけ０°〜４５°とすることができ、この場合寧ろ増大する。
【００６３】
図５は、付加的な渦発生器（ジェネレータ）Ｗ１、Ｗ２を備えた図４のロータブレードプロフィルの一例を示す。ここで、渦発生器は吸引面Ｓ側及び与圧面Ｄ側に配されている。
【００６４】
図６は、一実施形態のロータブレード１の複数の異なるプロフィル（翼厚プロフィル）形状の分布の一例を示す。ロータブレード１には、断面毎に翼厚２及び翼弦長３が記載されている。ロータブレード１は、一端部にロータブレード翼根部４を、該一端部の反対側の端部にロータブレード翼端の取り付けのための接続領域５を有する。ロータブレード翼根部４においては、ロータブレードは大きな翼弦長３を有する。接続領域５においては、翼弦長３はそれに対して極めて格段により小さい。翼弦長は、プロフィル根部（Profilwurzel）と称されることもあるロータブレード翼根部４から出発し、中央領域ＩＩに至るまで明白に減少する。
【００６５】
図７は、吸引面側の薔薇棘状部と与圧面側の薔薇棘状部の間のブレードプロフィルの谷部（溝部：Kehle）Ｋにおける、即ち、吸引面側の棘状延長部Ｒ１と与圧面側の棘状延長部Ｒ２の間の谷部Ｋにおける、比較的安定な谷部渦Ｗが吸引面の方向に形成されている様子を示す。左回りの（反時計回り）の谷部渦は吸引面Ｓから吸引面側の棘状延長部Ｒ１と与圧面側の棘状延長部Ｒ２の間の谷部Ｋに空気を吸い込み、吸引面上の流れの剥離を妨げる。与圧面Ｄにおける与圧面側流れは、付加的に、谷部渦Ｗを安定化する。比較的安定な谷部渦と共同で、ブレードプロフィルは、ハブ領域Ｉにその限りで谷部渦によって延長された翼弦長を有し、その結果、より長い流線（Stroemlinie）が形成される。いわば、ブレードプロフィルの翼弦長は安定な谷部渦によって延長されている。このため、谷部渦が安定である限り、揚力値は改善される。これは、棘状延長部の吸引側薔薇棘状部及び与圧側薔薇棘状部によって保証される。付加的に、図７のロータブレードは複数の渦発生器を備えており、そのため、境界面における流れの剥離は予想より早くには生じない。これにより、ブレードプロフィルの薔薇棘状延長部の吸引側薔薇棘状部と与圧側薔薇棘状部の間の谷部における谷部渦のために安定な圧力条件が得られる。図７は、迎角が７°の流れによるロータブレードの周囲流（Umstroemung）の一例を示す−しかしながら、本発明のコンセプトは、そのような小さな迎角に決して限定されておらず、寧ろ、迎角が３０°のより不都合な場合さえも対象とする。なお、図７は、基本原理と薔薇棘状部の使用による明白な材料節約の可能性を示している。渦発生器も、図示されているよりもより小さくされることが可能であり、従って薔薇棘状部は比較的より小さくなる。
【００６６】
図８は、（Ａ）に図７の薔薇棘状部プロフィルを座標表示し、該プロフィルに属する流れの推移を（Ｂ）に示す。同図においては、とりわけ、図７に示した吸い込まれた流れが棘状部Ｒ１とＲ２の間の安定化された渦Ｗとして形成される様子を見出すことができる。
【００６７】
図９は、一実施形態のロータブレード９００の側面図であり、その全長Ｌ即ち０％〜１００％が示されている。ロータブレード９００は、一端部にロータブレード翼根部９０４を、該一端部の反対側の端部にロータブレード翼端部９０７を有する。ロータブレード翼端部９０７は、接続領域９０５においてロータブレードの残りの部分と結合する。ロータブレード翼根部９０４においては、ロータブレードは大きな翼弦長を有する。接続領域９０５及びロータブレード翼端部９０７においては、翼弦長はそれに対し極めて格段により小さい。翼弦長は、プロフィル根部（Profilwurzel）と称されることもあるロータブレード翼根部９０４から出発し、中央領域９０６に至るまで明白に減少する。中央領域９０６には、分離箇所（位置）を設けることができる（図９には不図示）。中央領域９０６から接続領域９０５に至るまで、翼弦長はほぼ一定である。
【００６８】
ロータブレード９００は、ロータブレード翼根部９０４の領域においてツーピース構造（２つの部分からなる構造）を有する。従って、ロータブレード９００は、基本プロフィル９０９と、該基本プロフィルに配された、ロータブレードの翼弦長を大きくするための更なる部分９０８とから構成される。ここで、更なる部分９０８は、例えば、基本プロフィル９０９に接着されている。そのようなツーピース構造は、建設地への輸送の際の取り扱いがより容易であり、かつ、より容易に製造可能である。
【００６９】
更に、図９には、ハブ接続領域９１０を見出すことができる。ハブ接続領域９１０を介して、ロータブレード９００はロータハブに接続（結合）される。
【００７０】
図１０は、図９のロータブレード９００の他の側面図である。基本プロフィル９０９、翼弦長延長化部分９０８、中央領域９０６、ロータブレード翼根部９０４及びハブ接続領域９１０並びにロータブレード翼端部９０７への接続領域９０５を有するロータブレード９００を見出すことができる。ロータブレード翼端部９０７はいわゆるウィングレットとして構成可能である。これによって、渦はロータブレード翼端部において減少される。
【００７１】
図９の詳細部分図において、部分９０８は、吸引面側薔薇棘状部Ｒ１と与圧面側薔薇棘状部Ｒ２の間の谷部Ｋを有する後縁部材として図示されている。尤も、全体的に見れば、後縁部材の深さ（翼弦方向の長さ：Tiefe）はより小さく（短く）なる。なぜなら、谷部渦が好ましく安定的に形成されるため、ブレードプロフィルの有効相対翼厚がハブ領域において増大されているからである。
【００７２】
図１０の詳細部分図では、後縁部材は、一方ではＡに鋸歯形状（ないしギザギザ形状：Serrationsform）を有しないものとして、他方ではＢに鋸歯形状を有するものとして図示されている。必要に応じ、とりわけ鋸歯形状又は他の流れ安定化措置によって、谷部渦形成を支援することができ、それによって、ハブ領域におけるブレードプロフィルの有効相対翼厚を大きくすることができる。
【００７３】
図１１は―上側の部分に見出すことができるように―後縁部材を備えた第１変形形態としての好ましい一実施形態を示す。後縁部材は、例えば別途に（独立の部材として）付設される後縁ボックス（状体）として構成されるが、これについては既に図９及び図１０に部分９０８として示されている。
【００７４】
ハブ領域Ｉにおいて翼弦長が拡大されている様子が相応に図示されているロータブレード１は、とりわけ図９及び図１０との関連において既に説明されている−棘状延長部を有する後縁部材の場合、即ち部分９０８としては、後縁部材の深さ（翼弦方向の長さ：Tiefe）は、揚力値及び滑空値（Gleitwert）が類似する場合、棘状延長部を有しない後縁部材の場合よりも、より小さく（短く）なる。従って、そのようなロータブレード１の翼弦長は、上記の安定な谷部渦形成のために比較的縮小（短縮）されることができ、そのため、ブレードプロフィルの有効相対翼厚はハブ領域において拡大されることができる。谷部渦が好ましく安定的に形成されるため、ハブ領域におけるブレードプロフィルの有効相対翼厚を拡大することができるため、このことは好適であるが、不可欠ではなく、図６に示されているようなロータブレード１に転換（変形）することも可能である。
【００７５】
図１１は、ロータブレード１’として示されている第２変形形態としての特に好ましい更なる一実施形態も示している。この第２変形形態の場合、棘状延長部はハブ領域においてロータブレードのコアの後縁Ｆに「直接的に」形成されているが、棘状延長部Ｒ１、Ｒ２は（紙面において）破線Ｌ’の下方に留まっている；即ち、破線Ｌ’は棘状延長部Ｒ１、Ｒ２の後方の（後側の）エッジを形成する。ロータブレード１の後縁部材９０８は、ロータブレード１’では省かれている。
【００７６】
その限りにおいて、ロータブレード１’の翼弦長は、破線Ｌ’の（紙面の）下側の領域において制限されている。その限りにおいて、ロータブレード１’は、明白により短い（小さい）翼弦長（コード長：Sehnenlaenge）を備えて構成され、それにも拘らず、図示されているように、その揚力値及び滑空値は顕著かつ有利である。これにより、ロータブレード１’の極めて著しい軽減（縮小）、従って、著しく改善された輸送性能が達成される。
【００７７】
ロータブレード１’はハブ領域Ｉにおいて格別に効率的に製造可能であるが、このことは、５０％より大きい、とりわけ７５％より大きい相対翼厚を有する上記の翼厚プロフィルとしてのコアに−即ち比較的大きな相対後縁厚みを有するコアの後縁に−棘状延長部が設けられることによって、とりわけ（図１２に示されたこの実施形態の対応箇所に示されているように）棘状延長部のみが設けられることによって達成される。
【００７８】
５０％より大きい、とりわけ７５％より大きい有利には相対翼厚を有する厚みプロフィル（翼厚プロフィル）を有する実質的に円筒形又は卵形の巻回体は、例えば図１３に明確に見出すことができるように、ハブ遠位ハブ領域Ｉ２からハブ近位領域Ｉ１に向かって、ハブの接続領域における１００％までの有利な相対翼厚を有する円筒形厚みプロフィル（翼厚プロフィル）に至るまで発達する（大きくなる）。
【００７９】
ロータブレード１’のためにも、ロータブレード１のためにも、ロータブレード１、１’が長さ方向において組み当てられる分離箇所Ｒが設けられる。
【００８０】
図１２は、ハブ領域に認識可能な棘状延長部を有する、ロータブレードの好ましい一実施形態のハブ領域Ｉの斜視立体図である。ハブ領域のハブ近位第１領域において、翼厚プロフィル（翼型）はその後縁に棘状延長部を有し、第２領域にも即ちハブ領域のハブ遠位第２領域において、翼厚プロフィルの後縁は棘状延長部を有する平坦後縁である。
【００８１】
ロータブレード１’は、トーラス状に（膨出状：wulstartig）拡幅（拡径）された分離箇所Ｒを備えたそのハブ領域Ｉについて、図１２に斜視図で示されている。図１２のロータブレード１’の斜視図から、翼厚プロフィルはハブ領域Ｉにおいて、実質的な楕円（長円）形から、長さ方向においてハブに向かって卵形に推移し（変化し）、最後に円筒形をなすコア１１’（これは巻回体ＷＴとして構成されている）として形成されていることが分かる、これについては図１３に相応に示されている。
【００８２】
コア１１’の吸引面Ｓには第１棘状延長部Ｒ１が、コア１１’の与圧面Ｄには第２棘状延長部Ｒ２が設けられている、詳しくは夫々その後縁Ｆに設けられている。かくして、図１２に見出される谷部Ｋが形成される、詳しくは、後縁Ｆの吸引面側棘状延長部Ｒ１と与圧面側棘状延長部Ｒ２の間の、後縁Ｆによって形成される、実質的に平坦な、第１棘状延長部Ｒ１と第２棘状延長部Ｒ２の間の底部を備えた谷部Ｋが形成される。
【００８３】
図１３は、図１２及び図１１に関連して、図１１に示した矢視Ａ−Ａ断面、矢視Ｂ−Ｂ断面及び矢視Ｃ−Ｃ断面を夫々部分図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示すが、ロータブレード１’の相応の翼厚プロフィルは、ハブに向かって、５０％より大きい相対翼厚、次いで、７５％より大きい相対翼厚、最後に実用上１００％の相対翼厚を有する−更に、図１３は、計算（シミュレート）による流速の分布も示す。流速は陰影として（陰影付け（シャドーイング）で）示されているが、これにより、巻回体ＷＴに２つの棘状延長部Ｒ１、Ｒ２の間の谷部Ｋにおける谷部渦Ｗが見出される−これに関しては以下において参照される。
【００８４】
図１３の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示したプロフィルから分かることは、翼弦長３に対する翼厚２の比として定義される（図６参照）相対翼厚及び／又は絶対翼厚２は、ロータブレード翼端部５、７からロータブレード翼根部４に向かって減少することである；詳しくは、相対翼厚はまず４５％未満から５０％超に増加し、更に、７５％超に増加し、最終的に、ロータブレード翼根部４ないしハブにおける円筒形ブレード接続部の実用上１００％の相対翼厚に至る。
【００８５】
更に分かることは、第１棘状延長部Ｒ１と第２棘状延長部Ｒ２の間の―ロータブレード１’の実用上平坦な後縁Ｆによって形成される―谷部Ｋの平坦底部は、ハブに近いプロフィルでは（図１３（Ａ）に示されているように）外部に向かって（凸状に）湾曲されていることである。即ち、ハブ近位領域Ｉ１では底部は外側に湾曲されているのに対し、中央ハブ領域Ｉ（これは図１３（Ｂ）に記載されている）ではこの底部は比較的平坦であり、ハブ領域Ｉのハブ遠位領域Ｉ２では底部は（図１３（Ｃ）において見出すことができるように）内部に向かって湾曲されている。
【００８６】
更に、図１２から分かることは、後縁Ｆにおける第１棘状延長部Ｒ１及び第２棘状延長部Ｒ２は６０°未満の円周角で配置されていること、即ち、図１２に示した例では凡そ４５°の円周角α１、α２で配置されていることである。棘状延長部Ｒ１、Ｒ２の円周角α１、α２は、この場合、翼厚プロフィル軸（ロータブレード１’の翼厚プロフィルの翼弦Ａ）を基準として測定されている。
【００８７】
後縁Ｆにおける第１棘状延長部Ｒ１の吸引面Ｓにおける円周角α１は、翼端の方向にほぼ一定の円周角α１で推移する。与圧面Ｄにおいては、後縁Ｆにおける第２棘状延長部Ｒ２のための円周角α２は、図１２に見出すことができるように、翼端領域ＩＩＩの方向に減少する。このことは、２つの棘状延長部Ｒ１、Ｒ２は互いに接近するよう延在し、ハブ領域Ｉの終端部の交点Ｔにおいて合流する（合体する）ことを意味する。これ（交点Ｔ）は、２つの棘状延長部Ｒ１、Ｒ２に対する円周角がほぼ０°、又は場合により円周角α１が一定の場合はそれ以上、である位置にほぼ相当する。
【００８８】
図１２から分かるように、ハブ領域Ｉの第１領域において、詳しくはハブ領域Ｉのハブ近位領域Ｉ１において、翼厚プロフィル（翼型）はその平坦後縁に比較的大きな第１相対翼厚と棘状延長部を有する。更に、ハブ領域Ｉの第２領域において、とりわけハブ領域Ｉのハブ遠位領域Ｉ２において、翼厚プロフィル（翼型）の後縁は棘状延長部を有しない尖頭状後縁又は同様に棘状延長部を有するがより小さい第２相対翼厚を有する平坦後縁を有する。
【００８９】
与圧面側棘状延長部Ｒ２は、いわゆるロータブレード１’のツイスト（ねじれ：Twist）がかけられている；即ち、迎角γが翼端領域ＩＩＩの方向に減少している−これについては既に説明した図６に見出すことができるが、図１２においても明確に見出すことができる。同図では部分的にのみ記載されている中央領域において、ロータブレードの翼厚プロフィルは、既に、吸引面及び与圧面の合流した第１及び第２棘状部Ｒ１、Ｒ２から構成される尖頭状［切頭状］後縁を有する。換言すれば、ロータブレード１’は、吸引面及び与圧面の合流した第１及び第２棘状部Ｒ１、Ｒ２から構成される切頭状後縁（図３）を有し、相対後縁厚みは５％又はそれ未満の範囲にある−図１２には図示されていない翼端領域においては、ロータブレードの翼厚プロフィルは尖頭状後縁（図２）を有する。
【００９０】
更に分かることは、ハブ領域Ｉのハブ近位領域Ｉ１の吸引面側の後縁Ｆの第１棘状延長部Ｒ１は、ロータブレード１’の与圧面側の後縁Ｆの第２棘状延長部Ｒ２の相対棘長さ（深さ）よりもより短い（より小さい）相対棘長さを有することである。更に、図１２から分かることは、ハブ領域Ｉのハブ遠位領域の与圧面側の後縁の第２棘状延長部Ｒ２は、吸引面Ｓ側の後縁の第１棘状延長部Ｒ１の配向（ないし方位：Ausrichtung）よりもより大きく与圧面に向かって傾けられた配向（ないし方位）を有することである。これは、第１棘状延長部Ｒ１についての配向角β１が第２棘状延長部Ｒ２についての配向角β２よりもより大きいことによって表されている。
【００９１】
更に、後縁Ｆの第２棘状延長部Ｒ２は、第２棘状延長部Ｒ２の与圧面の下面Ｒ２ｕに与圧面Ｄに向かって湾曲された推移を有する。これは、第２棘状延長部Ｒ２の与圧面について、与圧面Ｄに向かって湾曲された推移は増大する曲率（Kruemmung）を有することを意味する。これによって達成可能な揚力効果（作用）は、付加的に、いわゆる、湾曲リップ（唇状部：Lippe）によって、例えば図１３（Ｃ）に見出すことができるようなスポイラリップ（Spoiler-Lippe）又はガーニーフラップ（Guerney-Flap）等によって、一層強化されることができる。これにより、与圧面Ｄ上の圧力は大きくなり、従って、揚力値も大きくなる。
【００９２】
この実施形態は、図１２及び図１１においてロータブレード１’として示されているように、谷部Ｋの領域において、０．０１Ｍａ〜０．１Ｍａであり、以って、谷部渦Ｗの形成を格別に支援しかつ該渦を安定化する流速を実現することは明らかである。
【００９３】
滑空数（揚抗比）は―（図１１の矢視Ａ−Ａ、Ｂ−Ｂ及びＣ−Ｃ断面についての）図１３（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）及び図１４に示されているように―依然として比較的大きい、詳しくは、５°までの迎角γの場合、矢視Ａ−Ａ断面については依然として少なくとも２．５までの値であり、矢視Ｂ−Ｂ断面については依然として８までの値であり、矢視Ｃ−Ｃ断面についてはそのうえさらに依然として１０までの値である。これらは、ロータブレード１’の構造的（機械的）な翼弦長は明白により小さいにも拘らず、図１３から見て取ることができるような安定化された谷部渦Ｗによる翼弦長の「有効な（effektiv）」増大により最終的に実現可能な滑空数である。
【００９４】
換言すれば−図１３から分かるように−ロータブレード１’の「有効（実効）」翼弦長は（いわゆる谷部渦のために）本来的な後縁Ｆを超えて外側に延長される、とりわけ少なくとも２０％〜５０％までだけ延長される−ないしは棘状延長部Ｒ１、Ｒ２の後縁を超えて２０％までだけ、少なくとも１０％までだけ大きくされる。
【００９５】
この有利な効果は、流れの剥離は渦Ｗの後方（下流）においてようやく見出されるのに対し、流れは棘状延長部の構造的（機械的）後縁からは依然として剥離しないことからもたらされることは明らかである。
【図１】
2019502870.tif 000003
【図２】
2019502870.tif 000004
【図３】
2019502870.tif 000005
【図４】
2019502870.tif 000006
【図５】
2019502870.tif 000007
【図６】
2019502870.tif 000008
【図７】
2019502870.tif 000009
【図８】
2019502870.tif 000010
【図９】
2019502870.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2019502870.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年9月19日(2018.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電装置のための、吸引面と与圧面を有するロータブレードであって、
・ロータブレード（１）をロータハブに取り付けるためのハブ領域（Ｉ）のロータブレード翼根部（４）と、
・該ロータブレード翼根部（４）の反対側の翼端領域（ＩＩＩ）に位置付けられたロータブレード翼端部（５、７）と
を有し、
・前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、ロータブレードは、その後縁に棘状延長部を有する翼厚（翼断面）プロフィルを有し、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは、
・前記吸引面側の前記後縁の第１棘状延長部、及び、
・前記与圧面側の前記後縁の第２棘状延長部
を有し、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは、前記吸引面及び／又は前記与圧面上に、流れスタビライザ及び／又は渦発生器を有する、
ロータブレード。
【請求項２】
請求項１に記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは、４０％より大きい相対翼厚を有する、
ロータブレード。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域において、前記後縁は、５％より大きい相対翼厚を有する平坦な又は湾曲した後縁である、
ロータブレード。
【請求項４】
請求項３に記載のロータブレードにおいて、
前記後縁から測定された前記棘状延長部の相対棘長さは２５％未満であり及び／又は少なくとも前記後縁の５％の相対翼厚より大きい、
ロータブレード。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記後縁は鋸歯形状を有する、
ロータブレード。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは前記吸引面及び／又は前記与圧面上に、スポイラ、境界層フェンス、境界層吸引部からなる群から選択される流れスタビライザを有する、
ロータブレード。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは前記吸引面及び／又は前記与圧面上に、フィン、スタッド、ディンプル、ウェブ、噴出又は吸引構造体からなる群から選択される渦発生器を有する、
ロータブレード。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載のロータブレードにおいて、
・前記ハブ領域（Ｉ）のハブ近位領域（Ｉ１）において、前記翼厚プロフィルはその平坦後縁に第１相対翼厚と前記棘状延長部とを有し、
・前記ハブ領域（Ｉ）のハブ遠位領域（Ｉ２）において、前記翼厚プロフィルの後縁は、棘状延長部を有しない尖頭状後縁を有するか又は前記棘状延長部を有するより小さい第２相対翼厚を有する平坦後縁を有する、
ロータブレード。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかに記載のロータブレードにおいて、
・前記ハブ領域（Ｉ）のハブ近位領域（Ｉ１）において、前記翼厚プロフィルはその平坦後縁に前記棘状延長部を有し、
・前記ハブ領域（Ｉ）のハブ遠位領域（Ｉ２）において、前記翼厚プロフィルの後縁は、棘状延長部を有しない平坦後縁を有する、
ロータブレード。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）の、前記ハブ領域（Ｉ）のハブ近位領域（Ｉ１）と、前記ハブ領域（Ｉ）のハブ遠位領域（Ｉ２）との間において、前記翼厚プロフィルは最大翼弦長を有する、
ロータブレード。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかに記載のロータブレードにおいて、
翼弦長（３）に対する翼厚（２）の比として定義される相対翼厚は、前記ハブ領域（Ｉ）のロータブレード翼根部（４）と前記翼端領域（ＩＩＩ）のロータブレード翼端部（５、７）の間の中央領域（ＩＩ）に、局所的最大を有する、
ロータブレード。
【請求項１２】
請求項１１に記載のロータブレードにおいて、
前記局所的最大の相対翼厚は、３５％〜５０％である、
ロータブレード。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載のロータブレードにおいて、
ロータブレード（１）は、前記局所的最大の範囲に、１５００ｍｍ〜３５００ｍｍの絶対翼弦長（３）を有する、
ロータブレード。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れかに記載のロータブレードにおいて、
・ロータブレード（１）は、第１ロータブレード部分と第２ロータブレード部分とから構成されており、
・該第１ロータブレード部分は前記ロータブレード翼根部（４）を有し、かつ、該第２ロータブレード部分は前記ロータブレード翼端部（７）を有し、
・該第１及び第２ロータブレード部分は、分離箇所において互いに結合されている、
ロータブレード。
【請求項１５】
請求項１４に記載のロータブレードにおいて、
前記分離箇所は、ロータブレード翼根部（４）とロータブレード翼端部（７）との間の前記中央領域（ＩＩ）に及び／又は翼弦長（３）に対する翼厚（２）の比として定義される相対翼厚の局所的最大の領域に配されている、
ロータブレード。
【請求項１６】
請求項１〜１５の何れかに記載のロータブレードにおいて、
ロータブレード（１）は、前記ハブ領域（Ｉ）のハブ近位領域（Ｉ１）に、少なくとも３９００ｍｍの絶対翼弦長（３）を有する、
ロータブレード。
【請求項１７】
請求項１〜１６の何れかに記載のロータブレードにおいて、
ロータブレード（１）は、前記ロータブレード翼根部（４）から出発してその全長の９０％〜９５％の範囲に、最大で１０００ｍｍの絶対翼弦長（３）を有する、
ロータブレード。
【請求項１８】
請求項１〜１７の何れかに記載のロータブレードにおいて、
ロータブレードは、前記中央領域（ＩＩ）に、前記ハブ領域（Ｉ）における翼弦長の２０％〜３０％に相当する翼弦長を有する、
ロータブレード。
【請求項１９】
請求項１〜１８の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは５０％より大きい相対翼厚を有し、該翼厚プロフィルは実質的に円筒形ないし卵形のコア（１１’）の形で形成されている、
ロータブレード。
【請求項２０】
請求項１〜１９の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記翼厚プロフィルは、前記吸引面側に前記後縁の第１棘状延長部を有しかつ前記与圧面側に前記後縁の第２棘状延長部を有し、該第１棘状延長部と該第２棘状延長部との間には実質的に平坦底部を有する谷部（Ｋ）が形成されており、
翼弦長（３）に対する翼厚（２）の比として定義される相対翼厚及び／又は絶対翼厚は、ロータブレード翼根部（４）からロータブレード翼端部（５、７）に向かって減少する、
ロータブレード。
【請求項２１】
請求項１〜２０の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記第１棘状延長部と前記第２棘状延長部との間の谷部（Ｋ）の平坦底部は、前記ハブ領域（Ｉ）のハブ近位領域（Ｉ１）においては、外部に向かって湾曲されており、かつ、前記ハブ領域（Ｉ）のハブ遠位領域（Ｉ２）においては、内部に向かって湾曲されている、
ロータブレード。
【請求項２２】
請求項１〜２１の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記後縁の前記第１棘状延長部（Ｒ１）と前記第２棘状延長部（Ｒ２）は、６０°未満の円周角で配置されており、該円周角は迎角を有しない翼厚プロフィル軸を基準として測定される、
ロータブレード。
【請求項２３】
請求項１〜２２の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）の前記ハブ近位領域（Ｉ１）において、前記吸引面側の前記後縁の前記第１棘状延長部は、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部の相対棘長さより短い相対棘長さを有する、
ロータブレード。
【請求項２４】
請求項１〜２３の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）の前記ハブ近位領域（Ｉ１）において、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部は、前記吸引面側の前記後縁の前記第１棘状延長部の配向よりもより大きく該与圧面に向かって傾けられている配向を有する、
ロータブレード。
【請求項２５】
請求項１〜２４の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）において、前記吸引面（Ｓ）側の前記後縁の前記第１棘状延長部（Ｒ１）は、円周角（α１）が実質的に一定のままで、前記翼端領域（ＩＩＩ）の方向に延伸し、かつ、前記与圧面（Ｄ）側の前記後縁の前記第２棘状延長部（Ｒ２）は、円周角（α２）が実質的に減少しつつ、前記翼端領域（ＩＩＩ）の方向に延伸している、
ロータブレード。
【請求項２６】
請求項１〜２５の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）において、前記後縁の前記第１棘状延長部（Ｒ１）と前記後縁の前記第２棘状延長部（Ｒ２）は合流する、
ロータブレード。
【請求項２７】
請求項１〜２６の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）において、前記与圧面（Ｄ）側の前記後縁の前記第２棘状延長部（Ｒ２）は、与圧面側の下面の該与圧面に向かって湾曲された推移を有する、
ロータブレード。
【請求項２８】
請求項１〜２７の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）において、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部は、該与圧面に向かって湾曲されたリップを有する、
ロータブレード。
【請求項２９】
請求項２８に記載のロータブレードにおいて、
前記リップは、与圧面側の下面（Ｕ）の該与圧面に向かって湾曲された推移に対する空気力学的な移行部を有する、
ロータブレード。
【請求項３０】
請求項２８又は２９に記載のロータブレードにおいて、
前記リップは、スポイラリップ又はガーニーフラップである、
ロータブレード。
【請求項３１】
請求項１〜３０の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記第１棘状延長部と前記第２棘状延長部の間の谷部の領域における正規化された流れの単位Ｍａ（マッハ）で表された流速は、０．０１Ｍａ〜最大で０．１Ｍａである、
ロータブレード。
【請求項３２】
請求項１〜３１の何れかに記載のロータブレードにおいて、
滑空比（揚抗比）は、迎角（ツイスト）が５°までの場合、１より大きくかつ１０より小さい、
ロータブレード。
【請求項３３】
請求項１〜３２の何れかに記載のロータブレードにおいて、
前記ハブ領域（Ｉ）のハブ近位領域（Ｉ１）から前記ハブ領域（Ｉ）のハブ遠位領域（Ｉ２）に向かって、滑空比（揚抗比）は増大し及び／又はロータブレードの翼厚プロフィルの迎角（ツイスト）は減少する、
ロータブレード。
【請求項３４】
ロータを有する風力発電装置であって、該ロータは請求項１〜３３の何れかに記載のロータブレード（１、１’）を少なくとも１つ有する、
風力発電装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
ロータブレードに関する課題は請求項１のロータブレードによって解決される。本発明は請求項３４の風力発電装置も提供する。
即ち、本発明の一視点により、風力発電装置のための、吸引面と与圧面を有するロータブレードが提供される。該ロータブレードは、
・ロータブレードをロータハブに取り付けるためのハブ領域のロータブレード翼根部と、
・該ロータブレード翼根部の反対側の翼端領域に位置付けられたロータブレード翼端部と
を有し、
・前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、ロータブレードは、その後縁に棘状延長部を有する翼厚（翼断面）プロフィルを有し、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは、
・前記吸引面側の前記後縁の第１棘状延長部、及び、
・前記与圧面側の前記後縁の第２棘状延長部
を有し、
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは、前記吸引面及び／又は前記与圧面上に、流れスタビライザ及び／又は渦発生器を有する（形態１・基本構成）。
更に、ロータを有する風力発電装置であって、該ロータが本発明に係るロータブレードを少なくとも１つ有する、風力発電装置も提供される（形態３４）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
ここに、本発明の好ましい形態を示す。
（形態１）上記基本構成参照。
（形態２）形態１のロータブレードにおいて、前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは、４０％より大きい相対翼厚を有することが好ましい。
（形態３）形態１又は２のロータブレードにおいて、前記ハブ領域において、前記後縁は、５％より大きい相対翼厚を有する平坦な又は湾曲した後縁であることが好ましい。
（形態４）形態３のロータブレードにおいて、前記後縁から測定された前記棘状延長部の相対棘長さは２５％未満であり及び／又は少なくとも前記後縁の５％の相対翼厚より大きいことが好ましい。
（形態５）形態１〜４の何れかのロータブレードにおいて、前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記後縁は鋸歯形状を有することが好ましい。
（形態６）形態１〜５の何れかのロータブレードにおいて、前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは前記吸引面及び／又は前記与圧面上に、スポイラ、境界層フェンス、境界層吸引部からなる群から選択される流れスタビライザを有することが好ましい。
（形態７）形態１〜６の何れかのロータブレードにおいて、前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは前記吸引面及び／又は前記与圧面上に、フィン、スタッド、ディンプル、ウェブ、噴出又は吸引構造体からなる群から選択される渦発生器を有することが好ましい。
（形態８）形態１〜７の何れかのロータブレードにおいて、前記ハブ領域のハブ近位領域において、前記翼厚プロフィルはその平坦後縁に第１相対翼厚と前記棘状延長部とを有し、
・前記ハブ領域のハブ遠位領域において、前記翼厚プロフィル（の後縁）は、棘状延長部を有しない尖頭状後縁を有するか又は前記棘状延長部を有するより小さい第２相対翼厚を有する平坦後縁を有することが好ましい。
（形態９）形態１〜８の何れかのロータブレードにおいて、
・前記ハブ領域のハブ近位領域において、前記翼厚プロフィルはその平坦後縁に前記棘状延長部を有し、
・前記ハブ領域のハブ遠位領域において、前記翼厚プロフィル（の後縁）は、棘状延長部を有しない平坦後縁を有することが好ましい。
（形態１０）形態１〜９の何れかのロータブレードにおいて、前記ハブ領域の、前記ハブ領域のハブ近位領域と、前記ハブ領域のハブ遠位領域との間において、前記翼厚プロフィルは最大翼弦長を有することが好ましい。
（形態１１）形態１〜１０の何れかのロータブレードにおいて、翼弦長に対する翼厚の比として定義される相対翼厚は、前記ハブ領域のロータブレード翼根部と前記翼端領域のロータブレード翼端部の間の中央領域に、局所的最大を有することが好ましい。
（形態１２）形態１１のロータブレードにおいて、前記局所的最大の相対翼厚は、３５％〜５０％であることが好ましい。
（形態１３）形態１１又は１２のロータブレードにおいて、ロータブレードは、前記局所的最大の範囲に、１５００ｍｍ〜３５００ｍｍの絶対翼弦長を有することが好ましい。
（形態１４）形態１〜１３の何れかのロータブレードにおいて、
・ロータブレードは、第１ロータブレード部分と第２ロータブレード部分とから構成されており、
・該第１ロータブレード部分は前記ロータブレード翼根部を有し、かつ、該第２ロータブレード部分は前記ロータブレード翼端部を有し、
・該第１及び第２ロータブレード部分は、分離箇所において互いに結合されていることが好ましい。
（形態１５）形態１４のロータブレードにおいて、前記分離箇所は、ロータブレード翼根部とロータブレード翼端部との間の前記中央領域に及び／又は翼弦長に対する翼厚の比として定義される相対翼厚の局所的最大の領域に配されていることが好ましい。
（形態１６）形態１〜１５の何れかのロータブレードにおいて、ロータブレードは、前記ハブ領域のハブ近位領域に、少なくとも３９００ｍｍの絶対翼弦長を有することが好ましい。
（形態１７）形態１〜１６の何れかのロータブレードにおいて、ロータブレードは、前記ロータブレード翼根部から出発してその全長の９０％〜９５％の範囲に、最大で１０００ｍｍの絶対翼弦長を有することが好ましい。
（形態１８）形態１〜１７の何れかのロータブレードにおいて、ロータブレードは、前記中央領域に、前記ハブ領域における翼弦長の２０％〜３０％に相当する翼弦長を有することが好ましい。
（形態１９）形態１〜１８の何れかのロータブレードにおいて、前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは５０％より大きい相対翼厚を有し、該翼厚プロフィルは実質的に円筒形ないし卵形のコアの形で形成されていることが好ましい。
（形態２０）形態１〜１９の何れかのロータブレードにおいて、前記翼厚プロフィルは、前記吸引面側に前記後縁の第１棘状延長部を有しかつ前記与圧面側に前記後縁の第２棘状延長部を有し、該第１棘状延長部と該第２棘状延長部との間には実質的に平坦底部を有する谷部が形成されており、
翼弦長に対する翼厚の比として定義される相対翼厚及び／又は絶対翼厚は、ロータブレード翼根部からロータブレード翼端部に向かって減少することが好ましい。
（形態２１）形態１〜２０の何れかのロータブレードにおいて、前記第１棘状延長部と前記第２棘状延長部との間の谷部の平坦底部は、前記ハブ領域のハブ近位領域においては、外部に向かって湾曲されており、かつ、前記ハブ領域のハブ遠位領域においては、内部に向かって湾曲されていることが好ましい。
（形態２２）形態１〜２１の何れかのロータブレードにおいて、前記後縁の前記第１棘状延長部と前記第２棘状延長部は、６０°未満の円周角で配置されており、該円周角は迎角を有しない（迎角が０°の）翼厚プロフィル軸を基準として測定されることが好ましい。
（形態２３）形態１〜２２の何れかのロータブレードにおいて、前記ハブ領域の前記ハブ近位領域において、前記吸引面側の前記後縁の前記第１棘状延長部は、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部の相対棘長さより短い相対棘長さを有することが好ましい。
（形態２４）形態１〜２３の何れかのロータブレードにおいて、前記ハブ領域の前記ハブ近位領域において、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部は、前記吸引面側の前記後縁の前記第１棘状延長部の配向よりもより大きく該与圧面に向かって傾けられている配向を有することが好ましい。
（形態２５）形態１〜２４の何れかのロータブレードにおいて、前記ハブ領域において、前記吸引面側の前記後縁の前記第１棘状延長部は、円周角が実質的に一定のままで、前記翼端領域の方向に延伸し、かつ、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部は、円周角が実質的に減少しつつ、前記翼端領域の方向に延伸していることが好ましい。
（形態２６）形態１〜２５の何れかのロータブレードにおいて、前記ハブ領域において、前記後縁の前記第１棘状延長部と前記後縁の前記第２棘状延長部は合流することが好ましい。
（形態２７）形態１〜２６の何れかのロータブレードにおいて、前記ハブ領域において、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部は、与圧面側の下面の該与圧面に向かって湾曲された推移を有することが好ましい。
（形態２８）形態１〜２７の何れかのロータブレードにおいて、前記ハブ領域において、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部は、該与圧面に向かって湾曲されたリップを有することが好ましい。
（形態２９）形態２８のロータブレードにおいて、前記リップは、与圧面側の下面の該与圧面に向かって湾曲された推移に対する空気力学的な移行部を有することが好ましい。
（形態３０）形態２８又は２９に記載のロータブレードにおいて、前記リップは、スポイラリップ又はガーニーフラップであることが好ましい。
（形態３１）形態１〜３０の何れのロータブレードにおいて、前記第１棘状延長部と前記第２棘状延長部の間の谷部の領域における正規化された流れの単位Ｍａ（マッハ）で表された流速は、０．０１Ｍａ〜最大で０．１Ｍａであることが好ましい。
（形態３２）形態１〜３１の何れかのロータブレードにおいて、滑空比（揚抗比）は、迎角（ツイスト）が５°までの場合、１より大きくかつ１０より小さいことが好ましい。
（形態３３）形態１〜３２の何れかのロータブレードにおいて、前記ハブ領域のハブ近位領域から前記ハブ領域のハブ遠位領域に向かって、滑空比（揚抗比）は増大し及び／又はロータブレードの翼厚プロフィルの迎角（ツイスト）は減少することが好ましい。
本発明の更なる利点、特徴及び個別要素は、図面を用いた好ましい実施形態の以下の説明から明らかになる。
なお、特許請求の範囲に付記した図面参照符号は専ら発明の理解を助けるためのものに過ぎず、本発明を限定することを意図したものではない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
この有利な効果は、流れの剥離は渦Ｗの後方（下流）においてようやく見出されるのに対し、流れは棘状延長部の構造的（機械的）後縁からは依然として剥離しないことからもたらされることは明らかである。
以下に、本発明の態様を付記する。
（態様１）風力発電装置のための、吸引面と与圧面を有するロータブレード。ロータブレードは、
・ロータブレードをロータハブに取り付けるためのハブ領域のロータブレード翼根部と、
・該ロータブレード翼根部の反対側の翼端領域に位置付けられたロータブレード翼端部と
を有する。
・前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、ロータブレードは、その後縁に棘状延長部を有する翼厚（翼断面）プロフィルを有する。
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは、
・前記吸引面側の前記後縁の第１棘状延長部、及び、
・前記与圧面側の前記後縁の第２棘状延長部
を有する。
前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは、前記吸引面及び／又は前記与圧面上に、流れスタビライザ及び／又は渦発生器を有する。
（態様２）上記のロータブレードにおいて、前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは、４０％より大きい、とりわけ４５％より大きい、相対翼厚を有する。
（態様３）上記のロータブレードにおいて、前記ハブ領域において、前記後縁は、所定の相対翼厚を有する、とりわけ５％より大きい相対翼厚を有する平坦な又は湾曲した後縁である。
（態様４）上記のロータブレードにおいて、前記後縁から測定された前記棘状延長部の相対棘長さは２５％未満であり及び／又は少なくとも前記後縁の所定の相対翼厚より大きく、とりわけ５％より大きく、
有利には、最大相対棘長さは１５％〜２５％である。
（態様５）上記のロータブレードにおいて、前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記後縁は鋸歯形状を有する。
（態様６）上記のロータブレードにおいて、前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは前記吸引面及び／又は前記与圧面上に、スポイラ、境界層フェンス、境界層吸引部からなる群から選択される流れスタビライザを有する。
（態様７）上記のロータブレードにおいて、前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは前記吸引面及び／又は前記与圧面上に、フィン、スタッド、ディンプル、ウェブ、噴出又は吸引構造体からなる群から選択される渦発生器を有する。
（態様８）上記のロータブレードにおいて、
・前記ハブ領域の第１領域において、とりわけ前記ハブ領域のハブ近位領域において、前記翼厚プロフィルはその平坦後縁に第１相対翼厚と前記棘状延長部とを有し、
・前記ハブ領域の第２領域において、とりわけ前記ハブ領域のハブ遠位領域において、前記翼厚プロフィル（の後縁）は、棘状延長部を有しない尖頭状後縁を有するか又は前記棘状延長部を有するより小さい第２相対翼厚を有する平坦後縁を有する。
（態様９）上記のロータブレードにおいて、
・前記ハブ領域の第１領域において、とりわけ前記ハブ領域のハブ近位領域において、前記翼厚プロフィルはその平坦後縁に前記棘状延長部を有し、
・前記ハブ領域の第２領域において、とりわけ前記ハブ領域のハブ遠位領域において、前記翼厚プロフィル（の後縁）は、棘状延長部を有しない平坦後縁を有する。
（態様１０）上記のロータブレードにおいて、前記ハブ領域の、第１領域、とりわけ前記ハブ領域のハブ近位領域と、第２領域、とりわけ前記ハブ領域のハブ遠位領域との間において、前記翼厚プロフィルは最大翼弦長を有する。
（態様１１）上記のロータブレードにおいて、翼弦長に対する翼厚の比として定義される相対翼厚は、前記ハブ領域のロータブレード翼根部と前記翼端領域のロータブレード翼端部の間の領域、とりわけ中央領域に、局所的最大を有する。
（態様１２）上記のロータブレードにおいて、前記局所的最大の相対翼厚は、３５％〜５０％、とりわけ４０％〜４５％である。
（態様１３）上記のロータブレードにおいて、ロータブレードは、前記局所的最大の範囲に、１５００ｍｍ〜３５００ｍｍの絶対翼弦長を有する。
（態様１４）上記のロータブレードにおいて、
・ロータブレードは、第１ロータブレード部分と第２ロータブレード部分とから構成されており、
・該第１ロータブレード部分は前記ロータブレード翼根部を有し、かつ、該第２ロータブレード部分は前記ロータブレード翼端部を有し、
・該第１及び第２ロータブレード部分は、分離箇所において互いに結合されており、
とりわけ、該分離箇所は、ロータブレード翼根部とロータブレード翼端部との間の前記中央領域に及び／又は翼弦長に対する翼厚の比として定義される相対翼厚の局所的最大の領域に配されている。
（態様１５）上記のロータブレードにおいて、ロータブレードは、前記ハブ領域の第１領域、とりわけ前記ハブ領域のハブ近位領域に、少なくとも３９００ｍｍの絶対翼弦長、とりわけ４０００ｍｍ〜８０００ｍｍの範囲の絶対翼弦長を有する。
（態様１６）上記のロータブレードにおいて、ロータブレードは、前記ロータブレード翼根部から出発してその全長の９０％〜９５％の範囲に、最大で１０００ｍｍの絶対翼弦長、とりわけ４００ｍｍ〜７００ｍｍの範囲の絶対翼弦長を有する。
（態様１７）上記のロータブレードにおいて、ロータブレードは、前記中央領域に、前記ハブ領域における翼弦長の２０％〜３０％に相当する翼弦長を有する。
（態様１８）上記のロータブレードにおいて、前記ハブ領域の範囲において少なくとも部分的に、前記翼厚プロフィルは５０％より大きい、とりわけ７５％より大きい相対翼厚を有し、該翼厚プロフィルは実質的に円筒形ないし卵形のコアの形で、好ましくは実質的に円筒形ないし卵形の巻回体の形で形成されている。
（態様１９）上記のロータブレードにおいて、前記翼厚プロフィルは、前記吸引面側に前記後縁の第１棘状延長部を有しかつ前記与圧面側に前記後縁の第２棘状延長部を有し、該第１棘状延長部と該第２棘状延長部との間には実質的に平坦底部を有する谷部が形成されており、
翼弦長に対する翼厚の比として定義される相対翼厚及び／又は絶対翼厚は、ロータブレード翼根部からロータブレード翼端部に向かって減少する。
（態様２０）上記のロータブレードにおいて、前記第１棘状延長部と前記第２棘状延長部との間の谷部の平坦底部は、前記ハブ領域のハブ近位領域においては、外部に向かって湾曲されており、かつ、前記ハブ領域のハブ遠位領域においては、内部に向かって湾曲されている。
（態様２１）上記のロータブレードにおいて、前記後縁の前記第１棘状延長部と前記第２棘状延長部は、６０°未満の、とりわけ４５°未満の円周角で配置されており、該円周角は迎角を有しない（迎角が０°の）翼厚プロフィル軸を基準として測定される。
（態様２２）上記のロータブレードにおいて、前記ハブ領域において、とりわけ前記ハブ領域の前記ハブ近位領域において、前記吸引面側の前記後縁の前記第１棘状延長部は、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部の相対棘長さより短い相対棘長さを有する。
（態様２３）上記のロータブレードにおいて、前記ハブ領域において、とりわけ前記ハブ領域の前記ハブ近位領域において、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部は、前記吸引面側の前記後縁の前記第１棘状延長部の配向よりもより大きく該与圧面に向かって傾けられている配向を有する。
（態様２４）上記のロータブレードにおいて、前記ハブ領域において、前記吸引面側の前記後縁の前記第１棘状延長部は、円周角が実質的に一定のままで、前記翼端領域の方向に延伸し、かつ、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部は、円周角が実質的に減少しつつ、前記翼端領域の方向に延伸している。
（態様２５）上記のロータブレードにおいて、前記ハブ領域において、前記後縁の前記第１棘状延長部と前記後縁の前記第２棘状延長部は合流する、とりわけ０°の円周角又はマイナスの円周角又はプラスの円周角の位置において合流する。
（態様２６）上記のロータブレードにおいて、前記ハブ領域において、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部は、与圧面側の下面の該与圧面に向かって湾曲された推移を有する、とりわけ与圧面側の下面の該与圧面に向かって曲率が増加するよう湾曲された推移を有する。
（態様２７）上記のロータブレードにおいて、前記ハブ領域において、前記与圧面側の前記後縁の前記第２棘状延長部は、とりわけ与圧面側の下面の該与圧面に向かって湾曲された推移に対する空気力学的な移行部を有する、該与圧面に向かって湾曲されたリップ、とりわけスポイラリップ又はガーニーフラップを有する。
（態様２８）上記のロータブレードにおいて、前記第１棘状延長部と前記第２棘状延長部の間の谷部の領域における正規化された流れの単位Ｍａ（マッハ）で表された流速は、０．０１Ｍａ〜最大で０．１Ｍａ、とりわけ０．０２Ｍａ〜最大で０．０６Ｍａである。
（態様２９）上記のロータブレードにおいて、滑空比（揚抗比）は、迎角（ツイスト）が５°までの場合、１より大きくかつ１０より小さい、とりわけ前記ハブ領域のハブ近位領域から前記ハブ領域のハブ遠位領域に向かって、滑空比（揚抗比）は増大し及び／又はロータブレードの翼厚プロフィルの迎角（ツイスト）は減少する。
（態様３０）ロータを有する風力発電装置であって、該ロータは上記のロータブレードを少なくとも１つ有する、風力発電装置。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2019502870.tif 000017
【国際調査報告】
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2019502870.tif 000019
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2019502870.tif 000021
2019502870.tif 000022
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